阿波罗登月的过程详情

Question

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Answer 1

阿波罗11号的准备到登月全过程 阿波罗计划 1961年5月美国宣布：“在60年代结束之前人类将登上月球，并且能平安居乐业返回地球。”于是便产生了登月的“阿波罗计划”。“阿波罗”是古希腊神话中掌管诗歌和音乐的太阳神，它和月亮神是双胞胎姐妹，“阿波罗计划”是姐妹相会的计划。 在10年时间里美国耗资约250亿美元，先后参加这项工作的有400多万人，1200多名专家、工程师和两万多家工厂、120所大学，制造了推力强大的土星－5号火箭，先进的阿波罗飞船，6次将12名宇航员成功地送上了月球。 准备阶段 把人送上月球并安全返回，这是一件十分严肃的大事，尽管在阿波罗计划之前已经施实了徘徊者计划、勘测者计划，但仍需大量、细致的准备工作。因此在载人登月以前发射了自“阿波罗1号”－“阿波罗10号”10艘试验飞船。从阿波罗7号开始进行载人飞行。1968年10月11号，“阿波罗7号”在环绕地球的轨道上作改变轨道的试验飞行；1968年12月21日“阿波罗8号”进入距月面100千米高的绕月轨道进行试验飞行，1968年12月27日安全返航；1969年3月3日在绕月轨道上“阿波罗9号”的登月舱与母船成功的进行了分离、对接试验；同年5月18日“阿波罗10号”的登月舱与母船分离后降至距月面15千米的高度。 在准备过程中出现过不少问题，甚至是巨大的牺牲，1967年1月27日在进行发射试验时，飞船内突然失火，仅几秒种三名年青的宇航员便被大火烧死，原来阿波罗的舱内不是普通空气，而是氧气，偏偏舱内又出现了电火花，于是酿成了这场悲剧。接受了这次教训，飞船装备又作了重大改进，整个计划推迟了一年。 振奋人心的时刻终于到了！ 3、2、1、0，发射 1969年7月16日，在肯尼迪空间中心的发射场上巨大的土星5号矗立在发射架上，阿波罗傲然挺立在火箭尖端。 发射前8小时15分钟为火箭灌注燃料，这项工作进行了5小时，三名宇航员告诉了朋友，提前2小时进入飞船，离发射还有40分钟、20分钟、5分钟，……，准备工作紧张地进行着，现在开始以秒倒计时，10、9，点火，8、7第一级火箭向下喷出红色火焰，6、5、4火焰变成桔黄色，3、2、1、0发射！随着震耳欲聋的巨响，土星5号离开地面，徐徐升空。喷向发射架的水遇到近3000摄氏度的高温，立刻变成水蒸气，升腾而上，似火山爆发，在惊雷般的轰鸣声中，土星5号直冲云霄。发射后2分40秒第一极火箭脱落，第二级火箭开始工作，它一面升高，一面向水平方向转弯，3分17秒甩掉紧急救生火箭，9分11秒甩掉第二极火箭，11分40秒第三级火箭熄火，阿波罗顺利进入被称为待机轨道的预定轨道。 飞行轨道 飞船发射后并不是径直飞向月球、着陆，还要经过几次轨道变换。 待机轨道，这是环绕地球的圆形的轨道，飞船发射后首先进入待机轨道，像卫星一样运行，“待机”的含义是：在这里对飞船进行各项检查，决定是否向月球进发，一切正常，在合适的时机进入“奔月轨道”，出现问题，便返回地球。“阿波罗11号”在待机轨道上运行一周半，地面控制中心指示“一切正常，向月球进发！”三级火箭再次点火，飞船越飞越快，以近11千米／秒的速度进入奔月轨道。 奔月轨道，是一个椭圆形的人造卫星轨道，椭圆扁而长，远地点达到了月球的背面，飞船适时地由奔月轨道进入绕月球轨道。 漫漫征途 奔月旅行开始了，行程384000千米，需要73小时，整整三天。要做的事情很多，宇航员忙碌起来了！ 首先是调整各舱的位置，登月舱在第三级火箭末端的贮藏舱内，向前依次是服务舱、指令舱（合称母船）。母船与登月舱分离，调转180度，回过头来再与登月舱对接，对接后将登月舱从贮藏内拉出来，与第三级火箭分离，第三级火箭完成了最后的任务，远离奔月轨道。现在“阿波罗11号”再重新调整好方向，把登月舱顶在母船头脑上，直奔月球。 第一天，“阿波罗11号”在漆黑的空间飞奔，速度越来越慢，进入奔月轨道后，速度已降到2.73千米／秒，这是什么原因？照这样下去在到达月球以前飞船会不会停下来？细长的椭圆轨道仍是人造地球卫星轨道，飞行器以足够大的速度进入轨道后，不再需要火箭推动。这个轨道比图中画的要扁得多、长得多，可以认为飞船是在地球和月球之间飞行，它受到地球和月球的引力，前者使飞船减速，要将飞船拉回地球，后者则使飞船加速奔向月球，开始时飞船离地球近，地球引力起主要作用，飞船速度越来越慢，而月球的引力微不足道。随着飞行，地球引力减小，月球引力增大，在某一位置上两者平衡，只要在这一位置上飞船的速度不降到零，以后月球引力将吸引飞船向自己靠近，飞船速度会逐渐增大，读者可以放心，发射时飞船所获得的速度，不会使它中途停下来。发射后61小时40分，飞船到达地、月引力相等的位置，这时的速度最小，为0.458千米／秒。 船一面飞行一面自转，就像在火堆上烤羊肉串一样，如果不转，向着太阳的一面温度会高达200摄氏度，而背着太阳的一面会出现－150摄氏度的低温。 第二天，飞行26小时以后要进行一次轨道修正，在从地球轨道进入奔月轨道时忽略了月球的引力，随着向月球靠近，月球引力越来越大，如不加以修正，飞船将无法到达月球，按计算机计算的结果，火箭进行了3秒的喷射。电视直播开始了，在长达34分的时间里电视详细的介绍了指令舱内的情况，人们清楚地看到了舱中的仪器、食品、咖啡、水果，盾到了在失重状态下宇航员走动的样子，食品飘浮在舱中，……。这一切使地球上的人大饱眼福。第二天的飞行结束了，宇航员的心脏、脉搏正常。 第三天，地面控制中心和飞船有一段有趣的对话。地面：“过一会儿请把脏水倒到舱外去，……自转飞行有些不均衡，……如果有必要修正再进行联系。”飞船：“明白。以后向宇航飞船两侧各倒一半脏水吧！”向舱外倒水会影响飞船飞行，甚至会发展到“有必要修正”的程度，这是怎么回事？很简单，在真空的宇宙，向舱外排放污物与火箭喷射气体的作用一样，会产生推力，改变飞船的运动状态，甚至会使飞船脱离轨道，造成严重后果。听起来令人发笑的事，却必须认真对待，所以提出来以后向两侧各倒一半污水的办法。今天宇航员要进入登月舱进行检查，并向地面进行实况转播。月球就在面前了！ 进入绕月轨道 在月球引力作用下，“阿波罗11号”越飞越快，离月球越来越近。为了使飞船在预定的时间、位置由奔月轨道进入绕月轨道，飞船的减速是非常关键的。地面中心收集着世界各地追踪基地、追踪站、追踪飞机、通讯卫星发来的数据，计算机不停的工作着，报告着飞船的准确位置、速度，指挥着飞船减速。指令舱驾驶员考林斯双手紧握操纵杆，目不转睛的注视着仪表，如果计算机发生故障，要及时改变手操纵，登月舱驾驶员奥尔德林不停地大声报告着仪表上的数据，……，在发射后的75小时49分48秒，计算机发出命令，“服务舱火箭逆向喷火”，飞船开始减速，当速度降到预定值时，计算机发出停火指令。一切是那么的准确、顺利，“阿波罗11号”进入了椭圆形（图7.3中近似的画成圆形）的绕月轨道，距月球最近只有114千米。从现在开始飞船已不是地球的儿子，而是月球的儿子了！ 绕月两周后，服务舱火箭再次逆向喷火，飞船速度进一步降低。在一整天的绕月飞行中，进行着登月的各项准备工作。在绕月第11圈时指令长阿姆斯特朗和奥尔德林进入了被称为“鹰”的登月舱。7月21日2时40分鹰与母船分离，但只是稍稍分离，保持着随时可以对接的状态，等一切正常后，鹰开始进行独立飞行，母船将像月球的卫星一样，在绕月轨道上等待着鹰的归来。鹰启动下降火箭进入椭圆形的下降轨道。 在月球着陆 鹰和地面指挥中心的计算机紧张地工作着，使鹰保持着正确姿势和准确的速度，减速、下降，离月面越来越近。最严峻的时刻到了。下降发动机、小型制动发动机、着陆精密调节发动机（这些都是火箭）准确的工作着，速度过快会与月面发生撞击，若损坏了下降段的着陆支脚，鹰将无法返回地球。宇航员十分紧张，地面指挥中心的人也坐不住了，双方频频联络。高度12200米、9000米，……忽然计算机的红灯亮了——故障警报！出现了什么问题？还有几分钟就要着陆了，是继续下降？还是上升返回？指挥中心的人面色如土，紧张地查找原因，原来是计算机负担过重“罢工”了，于是地面指示宇航员“不要事事都问计算机”。红灯熄灭，有惊无险，人们互相鼓励着“沉着，沉着”，3000米、900米。150米，……。高度120米，速度2.7米／秒；高度105米，速度2.2米／秒；高度30米，速度1.05米／秒；高度22.5米，速度0.15米／秒，……，着陆灯亮了，尘埃四起。清晨5时17分40秒鹰在“静海”平衡着陆，成功了！ 人世的两个凡人第一次来到月球，看到窗外的月亮阿姆斯特朗和奥尔德林非常兴奋，他们的谈话声传到了地球：“有各种各样的岩石，有的棱角突出，有的光滑，随着观察角度的变化岩石的颜色迥然不同。壁岩、碎石举目皆是，五彩缤纷各有特色。”电视主持人噙着泪花进行播音，导演和技术人员也个个热泪盈眶，太兴奋了！ 母船将在两小时后飞临鹰的上空，在这段时间内必须检查舱内的仪器是否正常，着陆点是否能长时间停留，宇航员的健康情况如何？……，如果不能停留，鹰将不失时机的起飞与母船对接。结果是：一切正常，按原计划进行。 月球上的第一步 鹰只能在月球上停留22小时，按计划宇航员应先睡眠、用餐，再出舱活动，考虑到需要完成的工作那么多，他们决定不睡觉，不吃饭提前5小时出舱，指挥中心同意了他们的要求。电视实况转播时间要提前了，一时间全世界的电视台都忙作一团，乱作一片，万万不可失去这个实况转播机会。 阿姆斯特朗和奥尔德林忙着出舱的准备工作，月面宇宙服是否正常？维持生命系统是否能正常送氧气和冷却水？吸收二氧化碳的装置是否正常？月面没有空气，不能传播声音，必须检查联络用的通讯系统是否正常，……，哪一项出现问题，都将酿成悲剧。一切正常，准备出舱。读者会以为将门向里一开就可以迈步出舱了！不要忘了这里是月球，门外面是真空，舱内空气的压力紧紧地压着舱门无法打开。宇航员使用宇航服的呼吸系统后，开始将舱内空气抽出，当舱内压力降至地面大气压的1／6时，内侧舱门打开了，当压力降至1／10大气压时，通往月球的舱门打开了。 电视转播开始，上午11时51分，阿姆斯特朗站在舱外的门廊上，漆黑的太空，白光闪闪的月面，他身穿白色宇航服，沿着扶梯一阶一阶的退着走下来，他双腿并拢站在最后一级阶梯上。镜头转向月面，月面看上去像是由细小的颗粒组成，下降段的支脚已陷入3厘米－4厘米，阿姆斯特朗用穿着月面靴的左脚蹭蹭月面，不陷也不滑，接着右脚也迈向了月面，离开了鹰。电视机帝的亿万人目不转睛的注视着阿姆斯特朗的每一个动作，能站得稳吗？能走吗？阿姆斯特朗心情振奋，人们听到了从月面传来的第一句话：“对一个人来说这不过是小小的一步，可是对人类来说却是一个巨大的飞跃！”1969年7月21日11时56分20秒是具有伟大历史意义的时刻，人类第一次在地球以外的天体上踏上了足迹。从人类诞生以来一直梦想着到那个高高的挂在天空的月亮上去；几个世纪以来多少伟大的科学家观察、研究天体运动的规律，总结出了定理、定律；几十年以来万千上万人致力于是航天事业，把那些公式变成了现实，制造了火箭、飞船；现在阿姆斯特朗越过了人类祖先的足迹，登上了月球，这是一次伟大的飞跃！

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阿波罗登月的4个秘密